Erosi dan Sedimentasi

1. ErosidanSedimentasi

2. Sejumlah model prediksierosilahanmaupunyilsedimensudahbanyakdikembangkan, sebagaimanatelahdibahasdiberbagailiteratur, sepertiBogardi, et.al. (1986), Morgan (1988), Kothayari et.al. (1994), Taley and Dalvi (1995), dan Sukla (1997). Model-model kebanyakanadalahempiris (parametrik) yang dikembangkanberdasarkanproseshidrologidanfisis yang terjadiselamaperistiwaerosidanpengangkutannyadari DAS ketitik yang ditinjau. Idealnya, metodeprediksiharusmemenuhipersyaratan-persyaratan yang nampaknyabertentangan, yaitu model harusdapatdiandalkan, dapatdigunakansecaraumum (berlakusecara universal), mudahdipergunakandengan data yang minimum, komprehensifdalamhalfaktor-faktor yang dipergunakan, dandapatmengikuti (peka) terhadap perubahan-perubahan yang terjadi di DAS, seperti tindakankonservasilahan (Morgan, 1986). Namunmengingatbegiturumitnyaproseserosilahandanyilsedimen, yang merupakaninteraksiberbagaifaktor, sejauhinibelumada model yang mampumenerangkanfenomenainidengansuatuhubungansederhanadanmudahdalampenggunaannya

3. Secaraumum Gregory and Walling (1973) mengelompokkan model menjaditigatipeutama, yaitu: • model fisik, • model analog, • model digital. • Model digital terdiriatas • Model deterministik, • model stokastik, dan • model empiris(parametrik). • Selanjutnya model parametrik harus dikelompokkan lagi menjadi model kotakhitam, model kotakkelabu, dan model kotakputih. • Untukprediksierosidanyilsedimen, model yang umumdipakaiadalah model empiris, terutama model-model kotakkelabu. • Model ini didasarkan pada pendefinisian faktor-faktor pentingdarihasilobservasi, pengukuran, percobaan, danteknikstatistikkemudianmengaitkannyadenganerosiatauyilsedimen. Pendekataninikurangmemuaskandalammemenuhitujuan-tujuanpentinglainnyadalampembuatan model, yaitumeningkatkanpemahamanbagaimanasistemerosibekerjadanresponnyaterhadapperubahan-perubahanfaktor yang berpengaruh.

4. 1. AnalisaHidrologi 1. Hujan Tunggal (Single storm event) Faktor – faktorhidrologi yang sangatberpengaruhterhadapterjadinyaerosilahanadalahcurahhujandanintensitasnya. Semakinbesarcurahhujanmengakibatkansemakinbesar pula jumlahsedimen yang hanyutdalamaliran air akibatproseserosi. Dalam penentuan erosi untuk kejadian hujan tunggal , erosi oleh air hujan disebabkankarenatenagakinetik air yang jatuhdiataspermukaantanah. Besarnyatenagankinetik (KE) adalah m = massa air dan v = kecepatan air jatuh KE = 210,1 + 89 (log i). KE = energikinetik (joules/m2); i = intensitashujan (cm/jam). Ei = (11,89 + 8,73 log It )× Ni .10 −3 untuk 0,05 < It < 76,2 Ei = 0 untuk It < 0,05 Ei = 28,33 × Ni .10 −3 untuk It > 76,2

5. PenjumlahanEiuntuksemua interval dikalikandenganintensitas 30 menit( I30 ) menghasilkanpersamaanuntukmendapatkan E (erosivitas) untukkejadianhujantunggal UntukmendapatkanbesarnyaerosivitashujandigunakanhubunganantaraEI30 (R) denganbesarnyacurahhujantahunan (P) yang dikemukakanolehUtomodan Mahmud 1984: R = 237,4 + 2,61 P

6. 2. CurahHujan Rata – rata • Dalamperhitunganhujan areal iniadabeberaparumus yang dapatdigunakanuntukmenghitungnya. Metodetersebutdiantaranyaadalah : • metode rata–rata aljabar, • metodeThiessendan • metodeIsohyet.

7. 2. Erosi Erosiadalahperistiwapindahnyatanahdarisuatutempatketempat lain oleh media alamiah yang dapatberupaangin, air ataualirangletser (es). Di Indonesia erosi yang paling membahayakanlahan-lahanpertanianadalaherosi air. Erosi yang disebabkanoleh air dapatberupa : Erosilempeng (sheet erosion), yaitubutir-butirtanahdiangkutlewatpermukaan atas tanah oleh selapis tipis limpasan permukaan yang dihasilkanolehintensitashujan yang merupakankelebihandaridayainfiltrasi. Pembentukanpolongan (gully), yaituerosilempengterpusatpadapolongantersebut. Kecepatanairnyajauhlebihbesardibandingkandengankecepatanlimpasanpermukaantersebutdiatas. Polongantersebutcenderungmenjadilebihdalam, yang menyebabkanterjadinyalongsoranlongsoran. Polongantersebuttumbuhkearahhulu, inidinamakanerosikearahbelakang (backward erosion). Longsoranmasatanah yang terletakdiatasbatuankerasataulapisantanahliat; longsoraniniterjadisetelahadanyacurahhujan yang panjang, yang lapisantanahnyamenjadijenuholehlapisan air tanah. Erositebingsungai, terutama yang terjadipadasaatbanjir, yaitutebingtersebutmengalamipenggerusan air yang dapatmenyebabkanlongsornyatebing-tebingpadabelokan-belokansungai.

8. Kebanyakan model-model yang digunakandalamperhitunganerosiadalahempiris, iniberdasarkandarifaktor-faktorpenting yang didapatmelaluiobservasi, pengukuran, penelitian, danstatistik yang berhubungandengankehilangantanah.

9. Faktor-faktor yang berpengaruhdalamerosi 1. Pengaruhgeologi Prosesgeologisdalampembentukanlapisan-lapisankulitbumidengancarapengendapansedimenternyatamemungkinkanterbentuknyasuatulapisan yang potensialmengalamierosi 2. Pengaruhmorfologi Variasibentukpermukaanbumi yang meliputidaerahpegunungandanlembah dengan sudut kemiringan permukaan yang cenderung besar, maupun daerahdataranrendah yang permukaannyacenderungdatar, ternyatamemilikiperananpentingdalammenentukankestabilantersebutsehubungandenganproseskelongsoran. Secaralogisdaerahdengankemiringanbesarlebihpotensialmengalamierosidibandingdaerahdatar, sehinggakasuserosiseringkaliditemuididaerahpegununganatauperbukitan. danpadadaerahgalianatautimbunan yang memilikisudutkemiringanlerengbesar, kestabilanlerengtergangguakibatlereng yang terlaluterjal, perlemahanpada kaki lereng, dantekananbeban yang berlebihandikepalalereng. 3. Pengaruhprosesfisika Perubahantemperatur, fluktuasimuka air tanahmusiman, gayagravitasi, dangayarelaksasitegangansejajarpermukaan, ditambahdenganperosesoksidasidandekomposisiakanmengakibatkansuatulapisantanahkohesifsecaralambatlaunmereduksikekuatangesernya, terutamanilaikohesifc dansudutgeserdalamnyaϕ.

10. 4. Pengaruh air dalam tanah • Keberadaan air dalamtanahdapatdikatakansebagaifaktordominanpenyebabterjadinyaerosikarenahampirsebagianbesarkasuserosimelibatkan air didalamnya. • Tekanan air porimemilikinilaibesarsebagaitenagapendorongterjadinyaerosi, semakinbesartekanan air porisemakinbesar pula tenagapendorongnya. • Penyerapanmaupunkonsentrasi air dalamlapisantanahkohesifdapatmelunakkanlapisantanah yang padaakhirnyamereduksinilaikohesidansudutgeserdalamsehinggakekuatangesernyaberkurang. • 5. Iklim • Faktoriklim yang mempengaruhiterjadinyaerosiadalahhujan, suhuudaradankecepatanangin. Curahhujanmerupakanfaktoriklim yang paling besarpengaruhnya (Bever 1956). Suhuudaramempengaruhilimpasanpermukaandenganjalanmengubahkandungan air tanah, sehinggamenyebabkanperubahankapasitasperesapan air olehtanah (infiltrasi). Kelembabanudaradanradiasiikutberperandalammempengaruhisuhuudaradankecepatananginikutmenentukankecepatan dan arah jatuh butirnya hujan.

11. 6. Tanah • Interaksi sifat fisik dan kimia tanah menentukan kepekaan tanah terhadap terjadinyaerosi. Sifat-sifattanah yang mempengaruhikepekaanerosiadalah : • Sifat-sifattanah yang mempengaruhilajuperesapan (infiltrasi), permeabilitas, dankapasitastanahmenahan air. • Sifat-sifattanah yang mempengaruhiketahananstrukturtanahterhadapdispersidalampengikisanolehbutir-butirhujandanlimpasanpermukaan. • Dengandemikian, sifat-sifattanah yang mempengaruhierosiadalahtekstur, struktur, kandunganbahanorganik, kedalamantanah, sifatlapisanbawah, dantingkatkesuburantanah. Sedangkankandunganbahanorganikberpengaruhterhadapstabilitasstrukturtanah (Arsyad, 1979). Tanah dengankandungandebudengantinggiliat yang rendahdanbahanorganiksedikit, mempunyaikepekaanerosi yang tinggi. Kepekaanerosi yang tinggiinidisebuterodibilitastanah (K), yaitumudahtidaknyatanahtererosi

12. 7. Vegetasi Vegetasimengitersepsicurahhujan yang jatuhdengandaun, batang yang akanmengurangikecepatanjatuhsertamemecahbutiranhujanmenjadilebihkecil. Curahhujan yang mengenaidaunakanmenguapkembalikeudaradaninilah yang disebutdengankehilanganintersepsitanaman (Weirsum, 1979). Batang, akar, dan tumbuhanbawahmengurangikecepatanlimpasanpermukaanyang mengakibatkanpengurangandayaerosidanalirantersebut. Akartanamandanserasahjugadapatmenahansebagiansedimen yang melewatinyadanmembuattanahmenjadisarangsehingga air dapatmeresap. DemikianjugamenurutKohnkedanBertrandt (1959), bahwavegetasimengurangipukulanbutir-butirhujanpadapermukaantanah. Tanamanjugaberpengaruh dalam menurunkan kecepatan limpasan permukaan dan mengurangi kandungan air melaluitranspirasi. Berkurangnyakandungan air tanahmenyebabkantanahmampumengabsorbsi air lebihbanyaksehinggajumlahlimpasanberkurang. MenurutArsyad (1979), pengaruhvegetasiterhadaplimpasanpermukaanerosidapatdibagimenjaditigabagian, yaitu : Intersepsi hujan oleh tajuk tanaman Mengurangi kecepatan limpasan permukaan dan kekuatan perusak Pengaruhakardankegiatanbiologi yang berhubungandenganpertumbuhanvegetatifdanpengaruhnyaterhadapporositastanahdantranspirasi yang mengakibatkan keringnya tanah.

13. 8. Manusia • Manusiamerupakanfaktorpenentubagiterjadinyaerosi, karenamanusiadapatmengaturkeseimbanganfaktor-faktor lain. Dengancarapengelolaandanpenggunaantanah yang disesuaikandengantindakanpengawetantanah, erosidapatdikurangi. Namundemikian, darimanusiaitusendiribanyakfaktor yang menyebabkanmanusiamempergunakantanahnyasecarabijaksanaatausebaliknya ( Arsyad, 1979 ). Faktor-faktor itu antara lain : • Luas tanah pertanian yang diusahakan. • Tingkat pengetahuandanpenguasaanteknologi. • Harga hasil usaha tani di pasar. • Perpajakan dan ikatan hutan. • Infrastukturdanfasilitaskesejahteraan.

14. Proseserosi Erositanahterjadimelaluitigatahap, yaitutahappelepasanpartikeltunggaldarimasatanahdantahappengangkutanoleh media yang erosifsepertialiran air danangin. Padakondisidimanaenergi yang tersediatidaklagicukupuntukmengangkutpartikel, makaakanterjaditahap yang ketiga, yaitupengendapan. Erosioleh air dapatdipandangdengandimulainyapelepasanpartikelpartikeltanaholehimpak air hujan yang turun. Percikan air hujanmerupakan media utamapelepasanpartikeltanahkarenaenergikinetikbutiran air yang jatuhdapatmemercikkantanahkeudara. Padatanah yang datar, partikel-partikeltersebutdisebarkanlebihkurangsecarameratakesegalajurusan, tapipadatanah yang miring, terjadipengangkutankebawahsearahlereng Aliran permukaan ini menyediakan energi untuk mengangkutpartikel-partikel yang terlepas, baikolehpercikan air hujanmaupunoleh adanya aliran permukaan itu sendiri. Pada saat energi atau aliran permukaan menurundantidaklagimengangkutpartikeltanah yang terlepas, makaartikeltanahtersebutakandiendapkan. Proses-prosespercikandanalirandiatastanahitulah yang menyebabkanerosilapisan (sheet erosssion), yaknidegradasipermukaan tanah yang relatif merata.

15. Baganalirproseserositanaholeh air (after Meyer and Wishmeier,1969).

16. 3. Sedimentasi Sedimentasidapatdidefinisikansebagaipengangkutan, melayangnya (suspensi) ataumengendapnya material fragmentasioleh air. Sedimentasimerupakanakibatadanyaerosidanmemberibanyakdampakyaitu : Di sungai, pengendapansedimendidasarsungai yang menyebabkannaiknyadasarsungai, kemudianmenyebabkantingginyapermukaan air sehinggadapatmengakibatkanbanjir yang menimpalahan-lahan yang tidakdilindungi(unprotected land). Hal tersebutdiatasdapat pula menyebabkanaliranmengeringdanmencarialurbaru. Di saluran, jikasaluranirigasiatausaluranpelayarandialirioleh air yang penuh sedimen akan terjadi pengendapan sedimen di dasar saluran. Sudah barangtentuakandiperlukanbiaya yang cukupbesaruntukpengerukansedimentersebut. Padakeadaantertentupengurukansedimenmenyebabkanterhentinyaoperasisaluran. Di waduk-waduk, pengendapansedimendiwaduk-wadukakanmengurangi volume efektifnya. Sebagianbesarjumlahsedimen yang dialirkanolehwadukadalahsedimen yang dialirkanolehsungai-sungai yang mengalirkedalamwaduk; hanyasebagiankecilsaja yang berasaldarilongsorantebing-tebingwadukatau yang berasaldarigerusantebingtebingwadukolehlimpasanpeermukaan. Butir-butir yang kasarakandiendapkandibagianhuluwaduk, sedangkan yang halusdiendapkandidekatbendungan. Jadi, sebagianbesarsedimenakandiendapkandibagian volume aktifwaduk, dansebagiandapatdibilaskebawah, jikaterjadibanjirpadasaatpermukaan air wadukmasihrendah.

17. Di bendunganataupintu-pintu air, yang menyebabkankesulitandalammengoperasikan pintu-pintu tersebut. Juga karena pembentukan pulaupulau pasir(sand bars) disebelahhulubendunganataupintu air akanmengganggualiran air yang melaluibendunganataupintu air. Di sisi lain akanterjadibahayapenggerusanterhadapbagianhilirbangunan, jikabeban sedimen di sungai tersebut berkurang karena pengendapan di bagian hulubendungan, makaalirandapatmengangkut material alas sungai. Di daerahsepanjangsungai, sebagaimanatelahdiuraikandiatas, banjirakanlebihseringterjadididaerah yang tidakdilindungi. Daerah yang dilindungiolehtanggulakanaman, selamatanggulnyaselaludipertinggisesuaidengankenaikandasarsungai, danpermukaanairnyaakanmempengaruhidrainasedaerahsekitarnya. Lama kelamaandrainasedengancaragravitasitidakdimungkinkanlagi.

18. Sejumlahbahanerosi yang dapatmenjalanilintasdarisumbernyahinggamencapaititikkontrolsecarapenuhdinamakanhasilsedimen (sediment yield). Hasilsedimentersebutdinyatakandalamsatuanberat (ton) atausatuan volume (mpkatauacree-feet) dantentunyamerupakanfungsiluasdaerahpengalirannya. Pembandingan data hasilsedimenpadaumunyadidasarkanatashasil per satuanluasdaerahpengaliran yang dinamakan laju produksi sedimen (sediment production rate) yang dinyatakan dalam ton/ha, ton/km2 atau acre-feet/sq. mile. Hasilsedimendanhasilerosikotor(gross erosion) yang dihasilkanoleherosilempengditambaherosialuratauolehsebab lain adalahsalingbergantungan. Hubungantersebutdapatdinyatakansebagairasiohasilsedimenterhadaperosikotor; rasioinidinamakanratio pengangkatansedimen (sediment delivery ratio).

19. 4. Universal Soil Lost Equation (USLE) USLE dikembangkandi USDA-SCS (United State Department of Agriculture-Soil Conversation Services) bekerjasamadenganUniversitasPurdueolehWischmeier and Smith, 1965 (dalam Williams and Berndt,1972; Morgan, 1988; Selbe, 1993; danRenard et.al, 1996). Berdasarkananalisisstatistikterhadaplebihdari 10 tahun data erosidanaliranpermukaan, parameter fisikdanpengelolaandikelompokkanmenjadi lima variabelutama yang nilainyauntuksetiaptempatdapatdinyatakansecaranumeris. Kombinasienamvariabelinidikenaldengansebutan USLE

20. Kombinasienamvariabelinidikenaldengansebutan USLE E = banyaknyatanahtererosi per satuanluas per satuanwaktu, yang dinyatakansesuaidengansatuan K danperiode R yang dipilih, dalam praktek dipakai satuan ton/ha/tahun. R = merupakanfaktorerosivitashujandanaliranpermukaan, yaitujumlah satuan indeks erosi hujan, yang merupakan perkalian antaraenergihujan total (E) denganintensitashujanmaksimum 30 menit (I 30 ) untuksuatutempatdibagi 100, biasanyadiambilenergi hujan tahunan rata-rata sehingga diperoleh perkiraan tanahtahunandalam KJ/ha denganmenggunakanrumusbowlessebagaiberikut K = faktorerodibilitastanah, yaitulajuerosi per indekserosihujan(R) untuksuatujenistanahtetentudalamkondisidibajakdanditanamiterusmenerus, yang diperolehdaripetakpercobaan yang panjangnya 22,13 m dengankemiringanseragamsebesar9% tanpa tanaman, satuan ton/KJ.

21. LS = faktorpanjangkemiringanlereng (length of slope factor), yaitunisbahantarabesarnyaerosi per indekserosidarisuatulahandengan panjang dan kemiringan lahan tertentu terhadap besarnya erosi dari plot lahan dengan panjang 22,13 m dan kemiringan 9% dibawahkeadaan yang identik, tidakberdimensi. C = faktortanamanpenutuplahandanmanajementanaman, yaitunisbahantarabesarnyaerosilahandenganpenutuptanamandanmanajementanamantertentuterhadaplahan yang identiktanpatanaman, tidakberdimensi. A1 = prosentase (%) luasan dari grid C1 = koefisienlimpasandarimasing-masingtatagunalahan

22. P = faktorpengendalianerosi (tindakankonservasipraktis), yaituratio kehilangantanahantarabesarnyadarilahandengantindakankonservasipraktisdenganbesarnyaerosidaritanah yang diolahsearahlerengdalamkeadaan yang identik, tidakberdimensi.

23. 1. IndeksErosivitasHujan (R) Sifat-sifatcurahhujan yang mempengaruhierosivitasadalahbesarnyabutir-butirhujan, dankecepatantumbukannya. Jikadikalikanakandiperoleh dimana : M = momentum (kg.m/s) m = massa butir hujan (kg) v = kecepatanbutirhujan, yang diambilbiasanyakecepatanpadasaatterjaditumbukan, ataudinamakankecepatan terminal (m/s) E = energi kinetik (joule/m 2 ) Momentum danenergikinetik, keduanyadapatdihubungkandengantumbukanbutir-butir air hujanterhadaptanah, tetapikebanyakanoranglebihmenyukaimenggunakanenergikinetikuntukdihubungkandenganerosivitas.

24. Grafikdistribusistatistikbutir air hujandenganintensitas (Hudson, 1971 dalamSumarto, 1999)

25. Grafikkecepatanvertikalbutirhujandiudaraterbuka (Hudson, 1971 dalamSumarto, 1999)

26. Untukmemperolehenergikinetik total, angkaenergikinetik per kejadianhujandikalikandenganketebalanhujan (mm) yang jatuhselamaperiodepengamatan. Selanjutnya, hasilperkalianinidijumlahkan. Untukmendapatkanangka R, energikinetik total tersebutdiatasdikalikandengandua kali intensitashujan maksimum 30 menit ( 30 I ), yaitu merubah satuan intensitas hujan maksimum per 30 menit menjadi intensitas hujan maksimum per jam, kemudian dibagidengan 100. Periodeintensitascurahhujandanintensitashujanmaksimum 30 menitdapatdiperolehdarihasilpencatatancurahhujandilapangan. Padametode USLE, prakiraanbesarnyaerosidalamkurunwaktu per tahun (tahunan), dandengandemikian, angka rata-rata faktorR dihitungdari data curahhujantahunansebanyakmungkindenganmenggunakanpersamaan dimana : R = erosivitas hujan rata-rata tahunan n = jumlahkejadianhujandalamkurunwaktusatutahun (musimhujan) X = jumlahtahunataumusimhujan yang digunakansebagaidasarperhitungan

27. BesarnyaEI proporsionaldengancurahhujan total untukkejadianhujandikalikandenganintensitashujanmaksimum 30 menit. DalampenelitianUtomodan Mahmud, hubunganerosivitas (R) denganbesarnyacurahhujantahunan (P) sebagaiberikut: R = 237,4 + 2,61P Sementara, Bols (1978) denganmenggunakan data curahhujanbulanandi 47 stasiunpenakarhujandipulauJawa yang dikumpulkanselama 38 tahunmenentukanbahwabesarnyaerosivitashujantahunan rata-rata adalahsebagaiberikut : EI = erosivitas hujan rata-rata tahunan RAIN = curah hujan rata-rata tahunan (cm) DAYS = jumlah hari hujan rata-rata per tahun (hari) MAXP = curah hujan maksimum rata-rata dalam 24 jam per bulan untuk kurun waktu satu tahun (cm)

28. Cara menentukanbesarnyaindekserosivitashujan yang lain adalahsepetidikemukakan oleh Lenvain (DHV, 1989). Rumus matematis yang digunakan oleh LenvainuntukmenentukanfaktorR tersebutdidasarkanpadakajianerosivitashujandenganmenggunakan data curahhujanbeberapatempatdiJawa. • rumus : R = 2,21P1,36 • dimana : • R = indekserosivitas • P = curahhujanbulanan (cm) • Cara menentukanbesarnyaindekserosivitashujan yang terakhirinilebihsederhanakarenahanyamemanfaatkan data curahhujanbulanan

29. Energikinetikhujandalammetrik ton-meter per hektar per cm hujan Dihitungdari persamaan KE = 210 + log i. Untuk intensitas hujan lebih besar dari 7,6 cm/jam nilai energi kinetis tetap 289 metrik ton-meter per ha per cm hujan.

30. 2. FaktorErodibilitas Faktorerodibilitastanah (K) menunjukkanresistensipartikeltanahterhadappengelupasandantransportasipartikel-partikeltanahtersebutolehadanyaenergikinetik air hujan. Meskipunbesarnyaresistensitersebutdiatasakantergantungpadatopografi, kemiringanlereng, danbesarnyagangguanolehmanusia. Besarnyaerodibilitasatauresistensitanahjugaditentukanolehkarakteristiktanahsepertiteksturtanah, stabilitasagregattanah, kapasitasinfiltrasi, dankandunganorganikdankimiatanah. Karakteristiktanahtersebutbersifatdinamis, selaluberubah, olehkarenanyakarakteristiktanahdapatberubahseiringdenganperubahanwaktudantatagunalahanatausistempertanaman, dengandemikianangkaerodibilitastanahjugaakanberubah. Tanah yang mempunyaierodibilitastinggiakantererosilebihcepatdibandingkandengantanah yang mempunyaierodibilitasrendah, denganintensitas hujan yang sama. Juga tanah yang mudah dipisahkan (dispersive) akan tererosilebihcepatdaripadatanah yang terikat (flocculated). Jadi, sifat-sifatfisik, kimia, danbiologitanahjugamempengaruhibesarnyaerodibility

31. Pengaruhusaha-usahapengelolaantanahsukardiukur, meskipunlebihpentingdarisifatsifattanahsepertitersebutdiatas. Misalnyausaha-usahapengelolaantanahdenganpembakaran jerami, dibandingkan dengan jerami tersebut ikut dibajak dan tertimbundibawahtanah; teraseringsawah-sawahdibandingkandenganpembajakantegalan yang sejajardengankemiringanmedannya; tanaman yang kurangdipupukdibandingkandengantanaman yang cukupmendapatmakanan; dantanaman yang penanamannyadenganmenyebarbijinya, dibandingkandengantanaman yang ditanamdengancaraberbaris. Sebagaitambahanterhadapsifatsifattanahdanusaha-usahapengelolaantersebutdiatas, erodibilitasjugadipengaruhiolehkemiringanpermukaantanahdankecepatanpenggerusan (scour velocity).

32. PerhitunganEnergiKinetik Total

33. Rumusperamalankehilangantanah (a predictive soil lost equation) dimanapersamaanmatematisyang menghubungkankarakteristiktanahdengantingkaterodibilitastanahsepertidibawahini : K = erodibilitastanah OM = persenunsurorganik S = kodeklasifikasistrukturtanah (granular, platy, massive, dll) P = permeabilitastanah M = prosentase ukuran partikel (% debu + pasir sangat halus) × (100-% liat)

34. Nilai M untukbeberapakelasteksturtanah M = prosentase ukuran partikel (% debu + pasir sangat halus) × (100-% liat)

35. 3. Faktorpanjangkemiringanlereng (LS) Padaprakteknya, variabelS dan L dapatdisatukan, karenaerosiakanbertambahbesardenganbertambahbesarnyakemiringanpermukaanmedan (lebihbanyakpercikan air yang membawabutir-butirtanah, limpasanbertambahbesardengankecepatan yang lebihtinggi), dandenganbertambahpanjangnyakemiringan (lebihbanyaklimpasanmenyebabkanlebihbesarnyakedalamanaliranpermukaanolehkarenaitukecepatannyamenjadilebihtinggi). Gambarberikut menunjukkan diagram untuk memperoleh nilai kombinasi L S, dengan nilai LS = 1 jika L = 22,13 m dan S = 9%

36. Diagram untukmemperolehnilaikombinasiLS

37. Faktorpanjanglereng (L) didefinisikansecaramatematiksebagaiberikut • (Schwab et al.,1981) : • rumus: L = (l/22,1) m • dimana : • l = panjang kemiringan lereng (m) • m = angkaeksponen yang dipengaruhiolehinteraksiantarapanjanglerengdankemiringanlerengdandapatjugaolehkarakteristiktanah, tipevegetasi. Angkaekssponentersebutbervariasidari 0,3 untuklereng yang panjangdengankemiringanlerengkurangdari 0,5 % sampai 0,6 untuklerenglebihpendekdengankemiringan lereng lebih dari 10 %. Angka eksponen rata-rata yang umumnyadipakaiadalah 0,5 Faktorkemiringanlereng S didefinisikansecaramatematissebagaiberikut (Schwab et al.,1981): rumus: S = (0,43+ 0,30s + 0,04s 2 ) / 6,61 dimana : s = kemiringanlerengaktual (%)

38. Seringkali dalam prakiraan erosi menggunakan persamaan USLE komponenpanjangdankemiringanlereng (L dan S) diintegrasikanmenjadifaktorLS dan dihitung dengan rumus : LS = L1/2 (0,00138 S2 + 0,00965 S + 0,0138) dimana : L = panjanglereng (m) S = kemiringanlereng (%) Rumusdiatasdiperolehdaripercobaandenganmenggunakan plot erosipadalereng 3 - 18 %, sehinggakurangmemadaiuntuktopografidengankemiringanlereng yang terjal. Harper (1988) menunjukkanbahwapadalahandengankemiringanlerenglebihbesardari 20 %, pemakaianpersamaanLS = L1/2 (0,00138 S 2 + 0,00965 S + 0,0138) akandiperolehhasil yang over estimate.

39. Untuklahanberlerengterjaldisarankanuntukmenggunakanrumusberikut ini (Foster and Wischmeier, 1973). LS = (l/22)mC(cosα )1,50 [0,5(sinα )1,25 + (sinα )2,25 ] m = 0,5 untuklereng 5 % ataulebih = 0,4 untuk lereng 3,5 – 4,9 % = 0,3 untuklereng 3,5 % C = 34,71 Α= sudutlereng l = panjanglereng (m)

40. 4. Faktorpengelolaantanaman (C) Penentuan yang paling sulitadalahfaktorC, karenabanyaknyaragamcarabercocoktanamuntuksuatujenistanamantertentudalamlokasitertentu. Berhubungberbagailokasitersebutmempunyaiiklim yang berbeda-beda, denganberbagairagamcarabercocoktanam, makamenentukanfaktor C gunaditerapkanpadasuatulahantertentu, diperlukanbanyak data. FaktorC menunjukkankeseluruhanpengaruhdarivegetasi, seresah, kondisipermukaantanah yang hilang (erosi). Olehkarenanya, besarnyaangka C tidakselalusamadalamkurunwaktusatutahun. Meskipunkedudukan C dalampersamaan USLE ditentukansebagaifaktorindependen, nilaisebenarnyadarifaktor C inikemungkinanbesartergantungpadafaktor-faktor lain yang termasukdalampersamaan USLE. Dengandemikiandalammemperkirakanbesarnyaerosidenganmenggunakanrumus USLE, besarnyafaktor C perluditentukanmelaluipenelitiansendiri.

43. 5. Faktorpengendalierosi (P) Mengenaifaktorpengendalianerosi (P) yang merupakanrasiokehilangantanahdarisuatumedandimanatanamannyasearahdengankemiringan yang paling terjalnilainyadapatdilihatdaritabel yang disajikanberikut : FaktorPengendaliErosi

45. Penilaianfaktor P dilapanganlebihmudabiladigabungkandenganfaktor C, karenadalamkenyataannyakeduafaktortersebutberkaitanerat. Beberapanilaifaktor CP telahdapatditentukanberdasarkanpenelitiandiJawasepertitersebutpadatabel PerkiraannilaifaktorCP berbagaijenispenggunaanlahan

47. Keterbatasan USLE Persamaan USLE memberikanproseduruntukmendapatkannilaifaktorfaktor yang terkait, denganmenggunakanpendekatanpraktis, sehinggadimungkinkanterjadinyakesalahandalampemilihanharga yang tepat. Terutama, kehati-hatian yang harusdiperhatikandalampemilihanharga yang terkaitdenganpolatanam dam pengolahanlahan. Biasanyanilai R dan K untuksuatudaerahaliransungai (DAS) tetapatautidakbanyakvariasi, namun C dan LS sangatbervariasitergantungpadapolatanam, pengolahanlahan, dantindakankonservasipraktis.

48. beberapa keterbatasan USLE yang dikemukakan beberapapeneliti, sebgaiberikut • a) USLE adalahempiris. Secaramatematis, USLE tidakmenggambarkan • proseserositanahsecaraaktual. Hal iniselaludimungkinkanadanyakesalahandalamperhitungan, khususnyadalampengambilankoefisien (faktor) empiris. Dalamperhitungannilai R, beberapapenelititelahmemperkenalkanbeberapa formula, eksponen, danmetode yang berbeda. Dimanakesemuanyatidakberlakusecaraumum, dansulituntukditerapkansecaratepatpadalokasitertentudengan data yang tersedia. • b) USLE memprediksikehilangantanah rata-rata. Padadasarnya USLE • memperkirakan kehilangan tanah tahunan rata-rata, sehingga penggunaannya terbatas pada perkiraan kehilangan tanah tahunan rata-rata padakawasantertentu. Persamaantersebutmemberikanhasil yang lebihkecildari yang terukur, terutamauntukkejadianbanjirdenganintensitas yang tinggi. Dianjurkan, tampungansedimen yang direncanakanberdasarkanyilsedimensupayadiperiksasetelahterjadihujanlebat, untukmeyakinkanbahwa volume yang disediakanberadalajusedimentasi yang terjadi.

49. c) USLE tidakmenghitungerosiselokan (gully erosion). USLE digunakan • untuk memprediksi erosi lembaran (sheet erosion) dan erosi parit (rill erosion) tetapi tidak untuk erosi selokan (gully erosion). Erosi selokan akibatterkonsentrasinyaalirantidakdiperhitungkandalampersamaandandapatmenyebabkanerosi yang lebihbesar. • d) USLE tidakmemperhitungkanpengendapansedimen. Persamaan • hanyamemperkirakankehilangantanah, tetapitidakmemprediksipengendapan sedimen. Pengendapan di dasar saluran lebih kecil dari total kehilangantanah yang berasaldariseluruh DAS. Begitulimpasanpermukaandarilahanbelerangmencapaiujunghilirlerengataumasuksaluran (lahan yang lebihdatar), sebagianbesarpartikelsedimendiendapkan. Total tanahtererosi yang dibawalimpasanpermukaanberkurangdenganmeningkatnyapanjanglintasan.